提高數(shù)控加工技術(shù)的方法

董艷秋

（黑龍江技師學(xué)院，黑龍江，雞西，158100）

提高數(shù)控加工技術(shù)的方法

董艷秋

（黑龍江技師學(xué)院，黑龍江，雞西，158100）

如何利用和發(fā)展數(shù)控加工,實(shí)現(xiàn)高效數(shù)控加工(High Efficiency NC Machining)已成為企業(yè)普遍關(guān)心的大事。許多企業(yè)中數(shù)控加工效率低下,數(shù)控制造肚力不足已成為較突出的共性問(wèn)題。如何通過(guò)高效數(shù)控加工技術(shù)的研究提高數(shù)控制造技術(shù)水平,提高數(shù)控加工的肚力,是擺在我們面前的嚴(yán)峻課題。實(shí)現(xiàn)高效數(shù)控加工對(duì)增強(qiáng)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,提高可持續(xù)發(fā)展肚力都具有現(xiàn)實(shí)意義。

數(shù)控機(jī)床；加工技術(shù)

一、數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控機(jī)床具有生產(chǎn)效率和加工自動(dòng)化程度高,零件的加工精度和產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性好,能完成許多普通機(jī)床難以加工或根本無(wú)法加工的復(fù)雜型面加工,幾乎不要專用的工裝卡具、減少在制品,提高經(jīng)濟(jì)效益和大大減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展,大力發(fā)展以數(shù)控機(jī)床為先導(dǎo)的裝備制造業(yè)已成為我國(guó)政府的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策,將對(duì)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。用好數(shù)控機(jī)床提高數(shù)控機(jī)床的利用率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,它不僅能增加企業(yè)的效益,而且還有助于提高我國(guó)制造業(yè)的整體素質(zhì)和加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的進(jìn)程。

二、影響數(shù)控機(jī)床加工質(zhì)量的因素

1、數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平不高

數(shù)控加工在中國(guó)制造業(yè)中已經(jīng)有了較長(zhǎng)的使用時(shí)間,雖然有嚴(yán)格的數(shù)控機(jī)床操作規(guī)范、良好的機(jī)床維護(hù)保養(yǎng),但是其本身的精度損失是不可避免的。為了控制產(chǎn)品的加工質(zhì)量,我們定期對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維修,明確每臺(tái)設(shè)備的加工精度,明確每臺(tái)設(shè)備的加工任務(wù)。對(duì)于大批量成批生產(chǎn)的零件加工工廠,應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分粗、精加工的設(shè)備使用,因?yàn)榇旨庸r(shí)追求的是高速度、高的去除率、低的加工精度,精加工則相反,要求高的加工精度。而粗加工時(shí)對(duì)設(shè)備的精度損害是最嚴(yán)重的,因此我們將使用年限較長(zhǎng)、精度最差的設(shè)備定為專用的粗加工設(shè)備,新設(shè)備和精度好的設(shè)備定為精加工設(shè)備,做到對(duì)現(xiàn)有設(shè)備資源的合理搭配、明確分工,將機(jī)床對(duì)加工質(zhì)量的影響降到了最低,同時(shí)又保護(hù)了昂貴的數(shù)控設(shè)備,延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。

2、操刀次數(shù)及位置不合理

利用數(shù)控車(chē)床進(jìn)行批量生產(chǎn)、特別是大批量生產(chǎn)時(shí),在保證加工質(zhì)量的前提下,提高加工效率、確保加工過(guò)程的穩(wěn)定性是獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。數(shù)控車(chē)削批量加工時(shí),選擇簡(jiǎn)便的換刀方式,是減少換刀輔助時(shí)間、減少機(jī)床磨損、降低加工成本的有效途徑。改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置是為達(dá)此目的進(jìn)行的有效嘗試之一。為此,在夾具選擇、走刀路線安排、刀具排列位置和使用順序等方面都要精細(xì)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),改進(jìn)換刀點(diǎn)設(shè)置,減少運(yùn)行成本,提高加工效率。

3、編程技巧不強(qiáng)

程序的效率直接影響著機(jī)床的工作效率,所以優(yōu)化編程質(zhì)量是提高數(shù)控機(jī)床工作效率的一個(gè)重要方法。首先,熟悉機(jī)床的指令,充分開(kāi)發(fā)機(jī)床的內(nèi)部功能,尋找高效的編程和加工方法。其次,大力推廣計(jì)算機(jī)編程,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)切削模擬,提高程序的可靠性,從而減少或取消在數(shù)控銑床上調(diào)試程序的時(shí)間。再次,合理編程,盡量減少機(jī)床走空刀的情況。

三、提高數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的方法

1、培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人才

數(shù)控機(jī)床雖然智能程度提高,但是人的作用卻至關(guān)重要。沒(méi)有技術(shù)好的編程人員,數(shù)控機(jī)床的效率就不可能得到有效提高,沒(méi)有好的機(jī)床操作者就達(dá)不到最佳加工方式,產(chǎn)品的廢品率就會(huì)提高,同時(shí)也會(huì)大大降低數(shù)控機(jī)床的使用效率和縮短機(jī)床的使用壽命。因此,要提高數(shù)控加工的效率,就必須培養(yǎng)出優(yōu)秀的數(shù)控技術(shù)人員。

2、對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)施科學(xué)管理

數(shù)控機(jī)床不同于普通機(jī)床,不能把管理普通機(jī)床的方法照搬到數(shù)控機(jī)床上。據(jù)一些使用數(shù)控機(jī)床較早的用戶多年管理實(shí)踐證明,凡是數(shù)控機(jī)床較多的單位,以相對(duì)集中管理的方式較好,即?專業(yè)管理,集中使用?的辦法。工藝技術(shù)準(zhǔn)備由工廠工藝技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé),生產(chǎn)管理由工廠下達(dá)任務(wù)統(tǒng)一平衡。有條件的可以采用計(jì)算機(jī)集成管理的生產(chǎn)方式。由計(jì)算機(jī)把數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)所需的各種作業(yè)和加工信息管理起來(lái),實(shí)行信息共享,以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,優(yōu)化物流路線,可有效的提高生產(chǎn)率。

3、合理選擇切削刀具

刀具的選擇是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率國(guó)內(nèi)外數(shù)控機(jī)床尤其是加工中心正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展。這就要求具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能,而性能要穩(wěn)定。在選用刀具材料時(shí),凡加工情況允許選硬質(zhì)合金刀具時(shí),就不應(yīng)選用高速鋼刀具。有條件的選用性能更好更耐磨的刀具,如涂層刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。

這里特別強(qiáng)調(diào)一下球頭刀具的使用,在進(jìn)行自由曲加工時(shí),由于球頭刀具的端部切削速度為零,因此為保加工精度,切削行距一般取得很密,故加工效率很低。平頭刀具在表面加工質(zhì)量和切削效率方面都優(yōu)于球頭具。因此,只要保證不過(guò)切,無(wú)論是曲面的粗加工還是加工,都應(yīng)優(yōu)先選擇平頭刀。

4、編制理想的加工程序

數(shù)控機(jī)床使用水平的高低不但與設(shè)備操作者的技術(shù)水平有關(guān),而且很大程度上取決于編程人員的編程技巧和機(jī)械加工工藝水平的高低。一個(gè)好的程序應(yīng)該是:在保證加工質(zhì)量的前提下,程序段最少、工件的加工周期最短。為了縮短非切削時(shí)間,提高效率。在編程時(shí)可考慮下列問(wèn)題:指令并行執(zhí)行,由于數(shù)控程序的執(zhí)行方式是逐行執(zhí)行,降低非切削時(shí)間,可將各種指令結(jié)合在同一行執(zhí)行。即根據(jù)各類(lèi)指令所完成的動(dòng)作?使不會(huì)發(fā)生動(dòng)作干涉的部分指令并行執(zhí)行。?例如:可把主軸的啟動(dòng)停轉(zhuǎn)與快速移動(dòng)、定位相重合。把刀具的準(zhǔn)備與尋位,切削過(guò)程相重合。這樣就減少了非切削時(shí)間,減少換刀次數(shù)。除了,在優(yōu)化工藝路線中,提及的措施外,在有一定的生產(chǎn)批量。且在機(jī)床功率和主軸剛度允許的情況下,可以采用復(fù)合刀具。多軸小動(dòng)力頭,多刃刀具進(jìn)行加工,這就能夠減少換刀次數(shù)及其輔助時(shí)間,多點(diǎn)位換刀,編程人員為了保證加工中心換刀時(shí)的安全,刀具不碰到工件或夾具和編程方便。換刀點(diǎn)一般都設(shè)在遠(yuǎn)離工件的位置并將換刀點(diǎn)固定。即所有的換刀都在這個(gè)確定的換刀點(diǎn)進(jìn)行,這種方法的好處是:換刀安全、簡(jiǎn)單、方便。其不足是:此方法可能造成退刀路徑的增加,退刀過(guò)程中轉(zhuǎn)折點(diǎn)的增多,從而導(dǎo)致?lián)Q刀時(shí)間的延長(zhǎng),致使加工效率下降。為了解決這一問(wèn)題,可根據(jù)各工步加工表面的位置及刀具、工件、夾具之間的空間關(guān)系。設(shè)置多個(gè)換刀點(diǎn),以減少退刀過(guò)程中的停頓,定位次數(shù)。由于這樣減少了換刀過(guò)程中主軸快速移動(dòng)距離和移動(dòng)中的停頓定位次數(shù)?故有效降低了非切削的輔助時(shí)間。

TU691

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1674-3954（2011）02-0140-01